Các nhà khoa học phát hiện ra một vết nứt trong lá chắn từ trường Trái Đất

Thứ bảy, 05/11/2016 - 06:45

(Dân trí) - Kính thiên văn GRAPES 3 - chiếc kính thiên văn giám sát các tia vũ trụ lớn nhất và nhạy nhất đã ghi lại được một vụ nổ các tia vũ trụ trong thiên hà, và cho thấy một vết nứt trong lá chắn từ trường của Trái Đất.

Vụ nổ xảy ra khi một đám mây plasma khổng lồ phóng ra từ vành nhật hoa và đánh vào từ trường Trái đất với tốc độ cao tạo ra một sức ép rất lớn lên từ quyển của Trái đất và gây ra một cơn bão địa từ nặng.

Kính thiên văn GRAPES 3 - chiếc kính thiên văn giám sát các tia vũ trụ lớn nhất và nhạy nhất đã ghi lại được một vụ nổ tia vũ trụ, và cho thấy một vết nứt trong lá chắn từ trường của trái đất.

Kính thiên văn GRAPES 3 đặt tại Phòng thí nghiệm tia vũ trụ TIFT ở Ooty, Ấn Độ đã ghi nhận lại một vụ bùng nổ kéo dài khoảng 2 giờ đồng hồ của các tia vũ trụ trong thiên hà với mức năng lượng là 20 GeV (20.109 eV) vào ngày 22/6/2015.

Trước khi vụ nổ xảy ra khoảng 40 giờ đồng hồ, một đám mây plasma khổng lồ phóng ra từ vành nhật hoa, di chuyển và lao vào hành tinh của chúng ta với tốc độ khoảng 2,5 triệu km/h, tạo ra một sức ép lên từ quyển của trái đất. Nó gây ra một cơn bão địa từ mạnh đến mức làm mất tín hiệu vô tuyến ở nhiều nước có vĩ độ cao thuộc Bắc và Nam Mỹ. Nó cũng tạo ra các cực quang tăng áp – hiện tượng xảy ra khi các hạt tích điện từ ngoài không gian tiến vào bầu khí quyển Trái đất.

Vành nhật hoa (hoặc nhật miện) là vành ánh sáng phát ra từ không gian xung quanh Mặt Trời. Vùng này có mật độ vật chất thấp, tán xạ bức xạ điện từ từ Mặt Trời, và tạo ra ánh sáng yếu, có thể quan sát khi bản thân Mặt Trời bị che khuất trong nhật thực toàn phần.

Từ quyển của trái đất có bán kính kéo dài hơn một triệu km, đóng vai trò là lớp phòng vệ đầu tiên, bảo vệ trái đất khỏi các dòng hạt tích điện liên tục từ mặt trời và các tia vũ trụ, từ đó bảo vệ sự sống trên hành tinh của chúng ta khỏi các bức xạ năng lượng cường độ cao. GRAPES 3 mô phỏng lại bằng các con số của hiện tượng này và cho thấy lá chắn từ trường của Trái đất đã tạm thời bị nứt do sự tái kết nối từ, cho phép các hạt trong tia vũ trụ có năng lượng thấp xâm nhập vào bầu khí quyển Trái đất.

Ở những nơi mà kính thiên văn GRAPES 3 phát hiện vụ nổ này, từ trường của trái đất đã chỉnh hướng của các hạt này 180 độ, từ ban ngày thành ban đêm xung quanh thời điểm nửa đêm ngày 22/6/2015.

Các dữ liệu được phân tích và giải thích thông qua một sự mô phỏng lớn kéo dài trong vài tuần bằng trang trại máy tính 1280 nhân được xây dựng bởi các nhà khoa học và kỹ sư của GRAPES 3.

Hoạt động này mới được công bố trên tạp chí vật lý Physical Review Letters.

Các cơn bão mặt trời có thể gây ra một sự gián đoạn lớn với nền văn mình của nhân loại bằng cách làm tê liệt mạng lưới điện, hệ thống định vị toàn cầu (GPS), các hoạt động vệ tinh và thông tin truyền thông.

Kính thiên văn GRAPES 3 là thiết bị giám sát tia vũ trụ lớn nhất và nhạy nhất hiện nay, hoạt động của GRAPE 3 đóng một vai trò rất quan trọng trong việc nghiên cứu những sự kiện như vậy.

Anh Thư (Theo Phys, Sciencealert)